Свойства горячих электронов в квантовых ямах и сверхрешетках GaAs/Al x Ga1-x As

• Автор: Акимов, Илья Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I: Свойства горячих электронов в объемном ОаАв и структурах с изолированными КЯ ОаАзЛМАз
§1.1. Излучательная рекомбинация фотовозбужденных электронов
в объемном ОаАв
§ 1.2. Особенности выстраивания импульсов и ориентации спинов
фотовозбужденных электронов в КЯ СаАвШАв
§1.3. Поляризация ГФЛ в магнитном поле для объемного полупроводника и КЯ
§1.4. Основные механизмы рассеяния горячих электронов в объемном
ОаАэ и КЯ ОвАбШАб
ГЛАВА II: Методика эксперимента
§2.1. Экспериментальная установка
§2.2. Исследованные образцы и их параметры
ГЛАВА III: Выстраивание импульсов и ориентация спинов фотовозбужденных электронов переходе от 2Э к 30 системе
§3.1. Поляризация ГФЛ в СР ОаАз/А1Аз
3.1.1 Зависимость поляризации Г ФЛ от кинетической энергии фотовозбужденных электронов
3.1.2 Энергетическое распределение поляризации по бесфононному пику ГФЛ
§3.2. Поляризация ГФЛ в магнитном поле в СР СаАв/А1А8
3.2.1. Поляризация ГФЛ в продольном магнитном поле
(геометрия Фарадея)

3.2.2. Особенности поведения линейной поляризации ГФЛ в поперечном магнитном поле (геометрия Фойхта)
3.2.3. Возникновение линейно поляризованной ГФЛ в поперечном магнитном поле при возбуждении неполяризованным светом
§3.3. Поляризация ГФЛ в СР ОаАв/АУЗаьхАя. Зависимость от высоты
барьера
3.3.1. Линейная поляризация ГФЛ в СР при переходе к
объемному полупроводнику
3.3.2. Восстановление эффекта спин-импульсной корреляции в СР
Выводы по главе III
ГЛАВА IV: Энергетическая и импульсная релаксация горячих
электронов в КЯ СаАз/АЬ й-типа
§4.1. Горячая фотолюминесценция в КЯ, легированных кремнием
§4.2. Неупругое рассеяние горячих электронов на нейтральных донорах
в КЯ «-типа
§4.3. Динамика процессов рассеяния горячих электронов в зависимости
от температуры
§4.4. Особенности рассеяния горячих электронов в КЯ на границе
перехода между структурами I и II типа
Выводы по главе IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Исследование низкоразмерных полупроводниковых систем важно не только для развития общих представлений в физике твердого тела, но и для создания новых полупроводниковых приборов современной электроники. С практической точки зрения изучение таких систем позволяет уменьшить размеры, повысить степень интеграции и увеличить быстродействие полупроводниковых элементов микроэлектроники. С точки зрения фундаментальной науки изучение низкоразмерных систем позволяет понять основные закономерности взаимодействия квазичастиц в условиях, когда их спектр существенно модифицируется за счет эффектов размерного квантования. Для изучения этих явлений на ряду с другими методами исследования успешно используются оптические методы. Большие возможности для изучения кинетики горячих носителей в низкоразмерных структурах открываются при использовании метода поляризованной магнитооптической спектроскопии горячей фотолюминесценции (ГФЛ). Анализ поляризационных характеристик ГФЛ дает важную информацию о распределении импульсов и спинов горячих электронов, а также их энергетической и импульсной релаксации.
Весьма удобным объектом для изучения фундаментальных свойств горячих электронов оптическими методами являются низкоразмерные структуры на основе полупроводниковых соединений ОаАз/АУЗахАз. Современный уровень технологии низкоразмерных полупроводниковых гетероструктур позволяет получать наноструктуры с толщинами слоев в несколько постоянных решетки. При этом имеется возможность изменять в широких пределах состав слоев и получать структуры с заданным распределением примесей. Вследствие этого становится возможным изучение свойств фотовозбужденных носителей, при плавном переходе от двумерной (изолированные квантовые ямы - КЯ) к квазитрехмерной (сверхрешетка - СР), и далее к трехмерной (объемный полупроводник) системе. Кроме этого

Рис.7. Схема оптических переходов 1/г/г->1с—>А°, соответствующих ГФЛ в СР. Параболы <2 = я/а и 0-0 изображают зависимость кинетической энергии электрона Е от латерального импульса Ш на верхнем и нижнем краях минизоны соответственно. Стрелка вверх длиной Тшехс соответствует возбуждению электронов из первой подзоны тяжелых дырок (парабола /г/г) в первую электронную минизону. Отрезок ВС дает полную кинетическую энергию Е и латеральный импульс %к фотовозбужденных электронов, разрешенные законом сохранения энергии. Стрелка вниз соответствует рекомбинации фотовозбужденных электронов в основное состояние акцептора А0.